ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 2 2026 99 ТЕХНОЛОГИЯ Теоретическое обоснование расчёта абсолютной координаты инструмента при размерной настройке станков с ЧПУ для реализации безлюдных технологий Александра Акинцева а, *, Павел Переверзев b Южно-Уральский государственный университет, пр. Ленина, 76, г. Челябинск, 454080, Россия a https://orcid.org/0000-0001-8881-8461, akintsevaav@susu.ru; b https://orcid.org/0000-0002-1416-8918, pereverzevpp@susu.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2026 Том 28 № 2 с. 99–118 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2026-28.2-99-118 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение Современный этап развития машиностроения характеризуется стремительной цифровизацией проектных процедур. На этапе технологи ческой подготовки производства (ТПП) ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.923.9 История статьи: Поступила: 31 марта 2026 Рецензирование: 01 апреля 2026 Принята к печати: 16 апреля 2026 Доступно онлайн: 15 июня 2026 Ключевые слова: Размерная настройка Абсолютная координата инструмента Граница 0-0 Стационарная координатная база Ресурс точности Цифровой разрыв Безлюдные технологии Станки с ЧПУ Финансирование Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 25-29-01614, https://rscf.ru/ project/25-29-01614/. АННОТАЦИЯ Введение. Ключевым препятствием на пути к созданию «умных» машиностроительных предприятий и реализации безлюдных технологий является «цифровой разрыв» на этапе размерной настройки станков с ЧПУ. Проектный контур технологической подготовки производства (ТПП) полностью оцифрован, однако финальный расчет настроечных координат инструмента до сих пор выполняется эмпирически, методом пробных проходов. Это связано с отсутствием теории, описывающей поведение нестационарного поля допуска партии заготовок в абсолютной системе координат станка. Цель работы. Теоретическое обоснование существования и единственности абсолютной координаты режущего инструмента, гарантирующей получение годных деталей с первой заготовки для всей партии при действии многокомпонентных погрешностей. Методологическая основа. Исследование базируется на системном анализе технологических размерных цепей и теории упругости. Ключевым методологическим приемом является аксиоматический подход: сформулированы четыре базовые аксиомы (о партии деталей, стационарности системы координат станка, нестационарности поля допуска и о формообразовании), которые служат фундаментом для строгого доказательства последующих теорем. Результаты. На основе принятых аксиом впервые сформулирована и доказана теорема о существовании стационарной «границы 0-0» в системе координат станка с ЧПУ, которая служит единой координатной базой, связывающей положение нестабильного поля допуска с жесткой системой координат станка. Доказана её единственность как условия минимального гарантированного съема припуска. Выведено уравнение баланса допуска и многокомпонентных погрешностей, являющееся фундаментальным условием реализуемости процесса. Введен и обоснован критерий «ресурса точности», который количественно оценивает запас надежности технологической системы и ограничивает режимы резания. Научная новизна. Впервые существование абсолютной настроечной координаты доказано аналитически, исходя из системы аксиом, формализующих нестационарность поля допуска и жесткость системы ЧПУ. Показано, что граница 0-0 является единственной точкой, обеспечивающей детерминированность процесса в условиях параметрической неопределенности. Практическая значимость. Разработанная теория создает методологическую основу для построения цифровых двойников операций и интеллектуальных CAM-модулей, позволяющих автоматически рассчитывать настроечные параметры. Это исключает цикл пробных обработок, сокращает время ТПП и является необходимым условием для реализации безлюдных технологий в мелко- и среднесерийном производстве. Для цитирования: Акинцева А.В., Переверзев П.П. Теоретическое обоснование расчёта абсолютной координаты инструмента при размерной настройке станков с ЧПУ для реализации безлюдных технологий // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2026. – Т. 28, № 2. – С. 99–118. – DOI: 10.17212/1994-6309-2026-28.2-99-118. ______ *Адрес для переписки Акинцева Александра Викторовна, к.т.н., доцент Южно-Уральский государственный университет, пр. Ленина, 76, 454080, г. Челябинск, Россия Тел.: +7 922 633-56-57, e-mail: akintsevaav@susu.ru CAD/CAM-системы достигли впечатляющих высот: трёхмерное моделирование, автоматизированное проектирование технологических процессов, расчет траекторий инструмента и генерация управляющих программ для станков с ЧПУ стали повсеместной практикой. Проектный контур ТПП полностью оцифрован. Инженер оперирует виртуальной моделью детали, виртуальной моделью заготовки и виртуальной траекторией инструмента. Однако при переносе этой виртуальной модели в реальный цех возникает фундаменталь-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1